DE4011075C2

DE4011075C2 -

Info

Publication number: DE4011075C2
Application number: DE4011075A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Tokio/Tokyo Jp Yasuge
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1991-10-24
Also published as: GB2230221A; GB9007129D0; DE4011075A1; GB2230221B; JPH02133278U; US4999475A; JPH084223Y2

Description

Die Erfindung betrifft eine Überprüfungseinrichtung für Elektro denspitzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a checking device for electrical tips according to the generic term of Claim 1.

Nachdem Elektrodenspitzen von Punktschweißgeräten abgetragen werden und beim Gebrauch sich darum in ihrer Form verändern, muß die Elektrode periodisch durch Schleifen in die gewünschte Form zurückgebracht werden. Wenn die Abmessungen der Elektrode einen vorbestimmten Grenzwert erreicht haben, so wird die Elek trode durch eine neue Elektrode ersetzt.After electrode tips are removed from spot welding devices and therefore change their shape when used, the electrode must be periodically ground into the desired one Form be brought back. If the dimensions of the electrode have reached a predetermined limit value, the elec trode replaced by a new electrode.

Nachdem aber die Abmessungen der Elektrode von einer Bedienungs person visuell überprüft werden, kann es geschehen, daß die Elektrode über ihre Abnutzungs-Grenzbereiche hinaus verwendet wird. Daraus kann resultieren, daß defekte Schweißstellen ent stehen.But after the dimensions of the electrode by an operator person can be checked visually, it can happen that the Electrode used beyond their wear limits becomes. This can result in defective welds stand.

Um nun dieses Problem zu lösen, wurde eine Warnvorrichtung vorgeschlagen, die ein Kommandosignal zum Wechseln der Elek trode oder zum Beenden des Schweißens dann gibt, wenn die Anzahl von Schweißpunkten eine vorbestimmte Zahl erreicht.To solve this problem, a warning device was created proposed a command signal to change the elec trode or to end welding if the Number of welding spots reaches a predetermined number.

Bei einen solchen System werden jedoch auch Anpunktungen (beim Punktschweißverfahren) ohne Stromimpuls und Testpunktun gen als Punktschweißhübe gezählt. Demzufolge kommt der Befehl zum Auswechseln der Elektrodenspitze oder zum Abbrechen des Schweißens um einige Zeit früher als dies notwendig wäre, was wiederum eine Verschwendung von Elektroden bedeutet.With such a system, however, there are also punctuations (with the spot welding method) without current pulse and test point counted as spot welding strokes. So the command comes to replace the electrode tip or to break off the Welding some time earlier than necessary which in turn means a waste of electrodes.

Fig. 4 zeigt eine andere herkömmliche Überprüfungseinrich tung zum Feststellen der Arbeits-Grenzen für eine Elektroden spitze, wie sie in der JP 61-10 7482 U1 gezeigt ist. Die An ordnung umfaßt einen Halter 11, in welchen eine gebrauchte Elektrodenspitze 12, die abgetastet werden soll, eingesetzt wird. An einem Ende des Halters 11 ist ein Anschlag 13 vor gesehen, um die eingesetzte Elektrodenspitze 12 abzustoppen. Eine Abtaststange 14 ist gleitverschieblich in einer Wand des Halters 11 angebracht und ragt seitwärts in die Innenseite des Halters vor. Positionsfeststelleinrichtungen 15 sind vor gesehen, welche durch die Abtaststange 14 betätigt werden. Fig. 4 shows another conventional Verichungseinrich device for determining the working limits for an electrode tip, as shown in JP 61-10 7482 U1. The order includes a holder 11 in which a used electrode tip 12 to be scanned is used. At one end of the holder 11 , a stop 13 is seen to stop the inserted electrode tip 12 . A scanning rod 14 is slidably mounted in a wall of the holder 11 and protrudes sideways into the inside of the holder. Position locking devices 15 are seen before, which are actuated by the scanning rod 14 .

Wenn die Elektrodenspitze in den Halter 11 eingesetzt wird und an den Anschlag 13 anschlägt, so wird die Abtaststange 14 durch die Elektrodenspitze 12 bewegt. Die Bewegungsdistanz der Feststellstange 14 ist abhängig vom Deformationsgrad der Elektrodenspitze. Die Positionsfeststelleinrichtungen 15 geben ein Signal in Übereinstimmung mit der Bewegungsdistanz ab. Auf diese Weise ist der Abnutzungs-Grenzbereich der Elek trodenspitze 12 feststellbar.When the electrode tip is inserted into the holder 11 and strikes the stop 13 , the scanning rod 14 is moved by the electrode tip 12 . The movement distance of the locking rod 14 is dependent on the degree of deformation of the electrode tip. The position detection devices 15 emit a signal in accordance with the moving distance. In this way, the wear limit range of the electrode tip 12 can be determined.

Diese Anordnung ist jedoch kompliziert in ihrer Konstruktion und darum teuer herzustellen. Weiterhin bietet die Einrichtung keine Möglichkeit, eine automatische Abtastung während des Schweißprozesses vorzunehmen.However, this arrangement is complicated in construction and therefore expensive to manufacture. The facility also offers no way to auto scan during the Welding process.

Aus der FR 79 04 962 ist eine Überprüfungseinrichtung bekannt, bei welcher die Elektrodenspitzen der Schweißzange eines Schweißroboters nach einer bestimmten Anzahl von Schweißungen durch eine Fräseinrichtung überarbeitet werden. Falls die Elektrodenspitzen schon zu stark abgenutzt sind, erfolgt keine Überarbeitung, sondern ein Elektrodenwechsel. Um festzustel len, ob die Elektroden zu stark abgenutzt sind, sind in den Fräseinrichtungen Grenzschalter angebracht. Diese werden durch die sich schließenden Arme der Schweißzange betätigt. Dadurch aber ist keine automatische Abtastung während des Schweißpro zesses selbst durchführbar.A checking device is known from FR 79 04 962, in which the electrode tips of the welding gun have a Welding robot after a certain number of welds be revised by a milling device. if the Electrode tips are already worn too much, there is no Revision, but an electrode change. To find out Check whether the electrodes are too worn out Milling devices limit switch attached. These are through the closing arms of the welding gun operated. Thereby but is not an automatic scan during the welding process process itself feasible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überprüfungs einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu bilden, daß eine einwandfreie Feststellung der Abnutzungs- Grenzbereiche der Elektrode und der korrekte Auswechselzeit punkt mit einfachen Mitteln beim Schweißen überprüfbar sind.The invention has for its object a review establishment of the type mentioned further form that a correct determination of the wear Limit areas of the electrode and the correct replacement time point can be checked with simple means during welding.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspru ches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is by the in the characterizing part of the patent Ches 1 specified features solved.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus dem Unteranspruch.A preferred embodiment of the invention results from the subclaim.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beilie genden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen: In the following the invention based on the description of a preferred embodiment with reference to the enclosed ing drawings explained in more detail. Here show:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a schematic perspective view of an embodiment of the invention,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines wesentlichen Teils des teilweise in Fig. 1 gezeigten mit A identi fizierten Abschnittes nach Fig. 1, Fig. 2 is an enlarged side view of an essential part of the shown partially in FIG. 1 A identi fied portion of FIG. 1,

Fig. 3a und 3b vergrößerte Ansichten zur Erklärung eines Ab tastverfahrens gemäß der Erfindung bzw. der Arbeits weise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, FIGS. 3a and 3b are enlarged views for explaining an Ab tastverfahrens according to the invention or the working example of the inventive device,

Fig. 4 eine vergrößerte schematische Darstellung eines her kömmlichen Systems, und Fig. 4 is an enlarged schematic representation of a conventional system ago, and

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 5 is a flow chart to explain the method according to the invention and the operation of the device according to the invention.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Punkschweißgerät gemäß der vorliegenden Erfindung einen Schweißroboter 1 und eine Schweißzange 2. Der Schweißroboter 1 umfaßt einen Turm 1d, der drehbar auf einer Basis 1a mon tiert ist. An einer horizontalen Achse 1f ist eine Säule 1e schwenkbar angebracht. Ein Schwenkarm 1b ist schwenkbar an einer Welle 1g gelagert. Die Schweißzange 2 ist an einem Ende des Armes 1b über einen Drehabschnitt 1c angebracht, der um die Achse des Armes 1b drehbar ist. Die Schweißzange 2 umfaßt einen oberen Arm 2a und einen unteren Arm 2b, die in vorbestimmten Abständen zueinander befestigt sind. Eine Elektrodenspitze 2c ist abnehmbar an einem Ende des oberen Armes nach unten ragend angebracht. Eine Elektrodenspitze 2d ist abnehmbar am unteren Arm 2a in Aufwärtsrichtung ragend entsprechend der Elektrodenspitze 2c vorgesehen. Beim Punkt schweißen werden die Arme 2a und 2b von einer Steuerung U so gesteuert, daß sie in eine gewünsche Position dreidimensio nal gesteuert werden, so daß ein Paar von Metallplatten bzw. -blechen, die geschweißt werden sollen, zwischen den Elek trodenspitzen 2c und 2d liegen. Dann wird der Schweißvorgang in herkömmlicher Weise ausgeführt.As shown in FIG. 1, a spot welding device according to the present invention includes a welding robot 1 and a welding gun 2 . The welding robot 1 comprises a tower 1 d, which is rotatably mounted on a base 1 a. A column 1 e is pivotally mounted on a horizontal axis 1 f. A swivel arm 1 b is pivotally mounted on a shaft 1 g. The welding gun 2 is at one end of the arm 1 b about a rotary portion 1 c mounted, which is rotatable about the axis b of the arm. 1 The welding gun 2 comprises an upper arm 2 a and a lower arm 2 b, which are attached to each other at predetermined intervals. An electrode tip 2 c is detachably attached to one end of the upper arm projecting downward. An electrode tip 2 d is provided detachably on the lower arm 2 a projecting in the upward direction corresponding to the electrode tip 2 c. At the spot welding, the arms 2 a and 2 b are controlled by a control U so that they are controlled three-dimensionally in a desired position, so that a pair of metal plates or sheets to be welded between the electrode tips 2 c and 2 d lie. Then the welding process is carried out in a conventional manner.

In einer geeigneten, hinreichend nahen Entfernung vom Punkt schweißgerät ist eine Überprüfungseinrichtung 3 angebracht. Die Überprüfungseinrichtung 3 umfaßt eine Basisplatte 3c, die an einem Ständer 4 montiert ist. Ein Paar von Abtasteinrichtungen 3a und 3b ist an der Basisplatte 3c angebracht, um die Arbeits- Grenzbereiche der Elektrodenspitzen 2c und 2d festzustellen. Die Abtasteinrichtungen 3a und 3b sind in einem vorbestimm ten Abstand in vertikaler Richtung voneinander angebracht, welcher demjenigen der Elektrodenspitzen 2c und 2d entspricht.A checking device 3 is attached at a suitable, sufficiently close distance from the spot welding device. The checking device 3 comprises a base plate 3 c, which is mounted on a stand 4 . A pair of scanning devices 3 a and 3 b is attached to the base plate 3 c in order to determine the working limit areas of the electrode tips 2 c and 2 d. The scanning devices 3 a and 3 b are mounted at a predetermined distance from each other in the vertical direction, which corresponds to that of the electrode tips 2 c and 2 d.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfassen die Abtasteinrichtungen 3a und 3b ein Paar von Halteteilen 3d und 3e, welche an einem Abschnitt der Basisplatte 3c befestigt sind. Abtaststangen 3f und 3g sind gleitverschieblich in den Halteteilen 3d und 3e befestigt und stehen seitlich von der Basisplatte 3c hervor. Weiterhin sind Grenzschalter 3h und 3i vorgesehen. Wie in Fig. 3b gezeigt, wird jede der Abtaststangen 3f und 3g nach außen von einer Feder 3j gedrückt. As shown in Fig. 2, the scanning devices 3 a and 3 b comprise a pair of holding parts 3 d and 3 e, which are attached to a portion of the base plate 3 c. Scanning rods 3 f and 3 g are slidably mounted in the holding parts 3 d and 3 e and protrude laterally from the base plate 3 c. Limit switches 3 h and 3 i are also provided. As shown in Fig. 3b, each of the scanning rods 3 f and 3 g is pressed outward by a spring 3 j.

Wenn die Schweißpistole 2 des Schweißroboters 1 eine vorbe stimmte Anzahl von Schweißhüben durchgeführt hat, so wird der Roboter 1 entlang einer vorbestimmten Spur zur Überprüfungs einrichtung 3 in Übereinstimmung mit einem in der Steue rung U gespeicherten Programm bewegt. Die Arme 2a und 2b der Schweißzange 2 werden in einer vorbestimmten Winkelposition so gehalten, daß die Elektrodenspitzen 2c und 2d in einem vor bestimmten Abstand zueinander zu liegen kommen. Wenn die Arme 2a und 2b entsprechend den Positionen der Feststelleinrich tungen 3a und 3b angelangt sind (Schritte S1 und S2 auf Fig. 5), so werden die Arme zu den Abtasteinrichtungen 3a und 3b bewegt, so daß die Elektrodenspitzen 2c und 2d an den Abtast stangen 3f bzw. 3g anschlagen.If the welding gun 2 of the welding robot 1 agreed vorbe a number of welding strokes carried out, the robot 1 along a predetermined track means for verification in accordance with a 3 tion in the U Steue stored program moves. The arms 2 a and 2 b of the welding gun 2 are held in a predetermined angular position so that the electrode tips 2 c and 2 d come to lie at a predetermined distance from each other. When the arms 2 a and 2 b have reached the positions of the Feststellinrich lines 3 a and 3 b (steps S 1 and S 2 in Fig. 5), the arms are moved to the scanning devices 3 a and 3 b, so that the electrode tips 2 c and 2 d on the scanning rods 3 f and 3 g, respectively.

Wenn die Abnützung der Elektrodenspitze 2c noch akzeptabel ist, so gelangt die Elektrodenspitze 2c (2b) mit der Abtast stange 3f (3g), wie in Fig. 3a gezeigt, in Eingriff. Demzu folge wird die Abtaststange 3f von der Elektrodenspitze 2c zurückgeschoben, so daß der Grenzschalter 3a betätigt wird (Schritt S3). Als Grenzschalter 3h ist ein Schalter mit Schließ- oder auch ein Schalter nit Öffnungskontakt verwend bar. Die Steuerung U stellt nun fest, ob die Elektrodenspitze 2c je nach Zustandsänderung des Grenzschalters 3h in Ordnung ist oder nicht.If the wear of the electrode tip 2 c is still acceptable, the electrode tip 2 c ( 2 b) with the scanning rod 3 f ( 3 g), as shown in Fig. 3a, engages. Accordingly, the scanning rod 3 f is pushed back from the electrode tip 2 c, so that the limit switch 3 a is actuated (step S 3 ). As a limit switch 3 h, a switch with a closing or a switch with an opening contact can be used. The controller U now determines whether the electrode tip 2 c is in order for 3 h or not, depending on the change in state of the limit switch.

Wenn die Abnützung der Elektrodenspitze 2c (2d) einen Grenz wert überschreitet, so kommt die Elektrodenspitze 2c (2d) nicht in Eingriff mit der Abtaststange 3f (3g), wie dies in Fig. 3b gezeigt ist. Dies bedeutet, daß die Feststellstange 3f nicht bewegt wird, so daß der Grenzschalter 3h feststellt, daß die Elektrodenspitze 2c außer Kontakt mit der Abtaststan ge 3f ist. Die Steuerung gibt nun ein Signal ab, so daß der Punktschweißvorgang des Schweißroboters gestoppt wird und eine Alarmeinrichtung, z. B. ein Summer, eingeschaltet wird (Schritte S5 und S6). Die Elektrodenspitze 2c (2d), welche ihre Abnutzungsgrenze erreicht hat wird nun gegen eine neue ausgetauscht.If the wear of the electrode tip 2 c ( 2 d) exceeds a limit value, the electrode tip 2 c ( 2 d) does not come into engagement with the scanning rod 3 f ( 3 g), as shown in FIG. 3b. This means that the locking rod 3 f is not moved, so that the limit switch 3 h detects that the electrode tip 2 c is out of contact with the scanning rod 3 f ge. The controller now emits a signal so that the spot welding process of the welding robot is stopped and an alarm device, e.g. B. a buzzer is turned on (steps S 5 and S 6 ). The electrode tip 2 c ( 2 d), which has reached its wear limit, is now exchanged for a new one.

Die Elektrodenspitze 2d, die am unteren Arm 2b angebracht ist, wird in gleicher Weise mit der Abtaststange 3g in Eingriff gebracht, woraufhin der Grenzschalter 3i betätigt wird (Schritt S4). Fig. 5 beschreibt die einzelnen Verfah rensabläufe.The electrode tip 2 d, which is attached to the lower arm 2 b, is brought into engagement with the scanning rod 3 g in the same way, whereupon the limit switch 3 i is actuated (step S 4 ). Fig. 5 describes the individual procedural procedures.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn der Grenz-Arbeitsbereich der Elektrodenspitze von den Abtasteinrichtungen festgestellt wurde, der Punktschweiß vorgang des Punktschweißgerätes zu einem Zeitpunkt gestoppt, der korrekt der Abnutzung entspricht. Auf diese Weise können defekte Schweißstellen vermieden und einem verschwenderischen Verbrauch von Elektrodenmaterial vorgebeugt werden. Die Vor richtung ist einfach und mit jedem herkömmlichen Schweißrobo ter verwendbar.In accordance with the present invention, if the limit working range of the electrode tip of the Scanners were found to spot weld operation of the spot welder stopped at a time, that correctly corresponds to wear. That way you can defective welds avoided and a wasteful Electrode material consumption can be prevented. The before direction is easy and with any conventional welding robo usable.

Claims

1. Checking arrangement ( 1 , 3 , U) for electrode tips ( 2 c, 2 d), which are attached to the arms ( 2 a, 2 b) of a spot welding gun ( 2 ) of a welding robot ( 1 ), characterized in that the checking arrangement ( 1 , 3 , U) includes:

- A pair of axially displaceable scanning rods ( 3 f, 3 g) which are arranged at a predetermined distance on the base plate of a checking device ( 3 ), the predetermined distance from the distance between the electrode tips ( 2 c, 2 d) corresponds to the specified opening angle of the welding gun arms ( 2 a, 2 b);
- A pair of switches ( 3 h, 3 i), which can be actuated by the associated scanning rod ( 3 f, 3 g);
- Devices ( 1 , U), which the electrode tips ( 2 c, 2 d) with welding gun arms ( 2 a, 2 b) open according to the predetermined opening angle in the direction of the scanning rods ( 3 f, 3 g) and further in their axial direction Moves in the direction until the respective switches ( 3 h, 3 i) are actuated;
- A device (U) determines whether the switches ( 3 i, 3 h) have been operated or not;
- A display or alarm device that reports the time for their replacement when one or both switches ( 3 i, 3 h) are not used in the event of worn electrode tips ( 2 c, 2 d).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that each sensing rod ( 3 f, 3 g) is acted upon by the force of a spring ( 3 j) such that it protrudes laterally from the checking device ( 3 ) and through the corresponding electrode tip ( 2 c, 2 d) against the force of the spring ( 3 j) is movable.